JP2001329832A - 内燃機関の触媒劣化診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】三元触媒の酸素ストレージ能力の劣化を高精度
に診断できるようにする。 【解決手段】触媒上流側の空燃比をリッチ又はリーンに
シフトさせ、三元触媒における酸素ストレージ量を０又
は最大量に初期化する（Ｓ１〜Ｓ５）。その後、触媒上
流の空燃比を反転させて（Ｓ６，Ｓ７）、酸素ストレー
ジ量が増大又は減少変化するようにし、前記反転後の酸
素過剰量又は不足量を算出して時間積分させる（Ｓ８，
Ｓ９）。そして、触媒下流側の空燃比が反転すると（Ｓ
10）、それまでに積算された酸素過剰量又は不足量と基
準酸素量とを比較し（Ｓ11）、基準酸素量よりも少ない
ときに三元触媒の劣化を判定する（Ｓ13）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の触媒劣化
診断装置に関し、特に、酸素ストレージ能力を有する三
元触媒の酸素ストレージ能力の劣化を診断する装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、機関の排気系に介装される三元触
媒の上流側に、空燃比をリニアに検出する空燃比センサ
を備え、該空燃比センサによって空燃比フィードバック
制御を行う機関において、前記三元触媒の下流側に空燃
比が理論空燃比に対してリッチかリーンかを検出する酸
素センサを設け、該酸素センサの出力の軌跡長又は前記
酸素センサの出力の軌跡長と前記空燃比センサの出力の
軌跡長との比に基づいて、三元触媒の劣化を診断する診
断装置があった（特開平９−１２５９３６号公報参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の劣化診断装置によると、空燃比センサの出力の軌跡
長が所定範囲であるときには信頼性の高い診断が行える
が、前記所定範囲外では誤診断の可能性があって、診断
可能な条件が限定されるという問題があった。

【０００４】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、三元触媒の酸素ストレージ能力の劣化を、誤診断
なくかつ確実に診断できる診断装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１の発明
にかかる内燃機関の触媒劣化診断装置は、内燃機関の排
気通路に介装される酸素ストレージ能力を有する三元触
媒の劣化を診断する触媒劣化診断装置であって、前記三
元触媒下流側の排気空燃比のリッチ・リーンと、前記三
元触媒に対する流入酸素量との相関から前記三元触媒の
酸素ストレージ能力の劣化を診断する構成とした。

【０００６】例えば三元触媒の上流側における排気空燃
比がリッチであれば、三元触媒の雰囲気が酸素不足とな
って、三元触媒に吸着されていた酸素が酸化反応に使用
されることになり、三元触媒の酸素ストレージ量が徐々
に低下する一方、前記上流側の排気空燃比がリーンであ
れば、三元触媒の雰囲気が酸素過剰となって、三元触媒
の酸素ストレージ量は徐々に増大変化する。従って、三
元触媒の下流側の排気空燃比の変化は、上流側の排気空
燃比の変化に対して、三元触媒が吸着可能な酸素ストレ
ージ量に応じた遅れを生じることになり、実際の酸素ス
トレージ量は、下流側の空燃比変化が発生するまでに触
媒に流入した酸素量から推定できることになり、該推定
される酸素ストレージ量が初期状態での酸素ストレージ
量よりも減少していれば、三元触媒の酸素ストレージ能
力の劣化が判定されることになる。

【０００７】尚、本願において、空燃比のリッチ・リー
ンは、理論空燃比に対するリッチ・リーンを示すものと
する。請求項２記載の発明では、前記三元触媒の下流側
の排気空燃比がリッチ又はリーンに張り付いている状態
から、該下流側の排気空燃比を反転させるべく前記三元
触媒の上流側の排気空燃比をリーン又はリッチに制御
し、該上流側の排気空燃比の制御を開始してからの前記
三元触媒に対する流入酸素量の過剰分又は不足分を積算
し、前記下流側の排気空燃比がリーン又はリッチに反転
した時点の前記積算値が基準値以下であるときに、前記
三元触媒の酸素ストレージ能力の劣化発生を診断する構
成とした。

【０００８】かかる構成によると、触媒下流側の排気空
燃比がリッチに張り付いている状態は、酸素ストレージ
量が略０になっているものと推定でき、また、リーンに
張り付いている状態では、酸素ストレージ量が最大量に
達しているものと推定できる。そして、係る状態から酸
素ストレージ量を増大又は減少させるべく、上流側の排
気空燃比を制御し、下流側の排気空燃比の反転によって
酸素ストレージ量が最大量或いは０にまで変化したか否
かを判断する。一方、下流側の排気空燃比が反転するま
での触媒に対する流入酸素量の過剰分又は不足分を、実
際の酸素ストレージ量に相当する値として求め、所期の
酸素ストレージ量よりも減少していれば、三元触媒の劣
化を判定する。

【０００９】請求項３記載の発明では、前記流入酸素量
の過剰分又は不足分を、前記三元触媒の上流側の排気空
燃比の理論空燃比からのずれ量と排気流量とから算出す
る構成とした。

【００１０】かかる構成によると、上流側の排気空燃比
の理論空燃比からリッチ側に空燃比がずれている場合に
は酸素不足状態であり、リーン側にずれている場合には
酸素過剰状態であり、理論空燃比からのずれ量が大きい
ほど酸素不足又は酸素過剰の度合いが大きくなり、排気
流量に応じて酸素過剰量，酸素不足量が求められる。
尚、排気流量は、機関の吸入空気流量と略同量であるの
で、吸入空気流量を排気流量相当値として、酸素過剰
分，酸素不足分を求めることができる。

【００１１】請求項４記載の発明は、内燃機関の排気通
路に介装される酸素ストレージ能力を有する三元触媒の
劣化を診断する触媒劣化診断装置であって、図１に示す
ように構成される。

【００１２】図１において、空燃比センサは、前記三元
触媒の上流側の排気通路に介装され、排気空燃比をリニ
アに検出する。空燃比フィードバック制御手段は、空燃
比センサで検出される空燃比を目標空燃比に一致させる
べく機関の燃焼混合気の空燃比をフィードバック制御す
る。

【００１３】ここで、初期化手段は、空燃比フィードバ
ック制御手段による空燃比フィードバック制御の制御点
をリッチ又はリーンにシフトさせる。酸素センサは、前
記三元触媒の下流側の排気通路に介装され、排気空燃比
がリッチかリーンかを検出するセンサであり、空燃比反
転手段は、前記初期化手段による制御点のシフトを行っ
てから前記酸素センサで検出される前記三元触媒の下流
側の排気空燃比がリッチ又はリーンに張り付いたことに
基づいて、前記空燃比フィードバック制御手段による空
燃比フィードバック制御の制御点をリーン又はリッチに
反転させる。

【００１４】流入酸素量算出手段は、空燃比反転手段に
よる制御点の反転を行ってからの前記三元触媒に対する
流入酸素量の過剰分又は不足分を、前記空燃比センサで
検出される排気空燃比の理論空燃比に対するずれ量と排
気流量検出手段で検出される機関の排気流量とから算出
して積算する。

【００１５】そして、劣化診断手段は、前記空燃比反転
手段による制御点の反転に対応して前記酸素センサで検
出される排気空燃比が反転したときに、それまでに前記
流入酸素量算出手段で積算された流入酸素量の過剰分又
は不足分と予め記憶された基準酸素量とを比較して、前
記三元触媒の酸素ストレージ能力の劣化を診断する。

【００１６】かかる構成によると、まず、空燃比フィー
ドバック制御の制御点をリッチ又はリーンにシフトさせ
ることで、酸素ストレージ量を減少又は増大変化させる
ようにし、該リッチ又はリーンシフトによって下流側の
排気空燃比がリッチ又はリーンに張り付いた時点で、酸
素ストレージ量が０又は最大量に到達したものと見做
す。そして、このようにして初期化された酸素ストレー
ジ量を０から最大又は最大から０にまで変化させるべ
く、上流側の排気空燃比の制御点をリーン又はリッチに
反転させ、該空燃比反転に対応して下流側の空燃比がリ
ーン又はリッチに反転した時点で、酸素ストレージ量が
０から最大量或いは最大量から０にまで変化したものと
判断し、この間の触媒に対する流入酸素量の過剰分又は
不足分が、実際の酸素ストレージ量を示すものとし、基
準酸素量、即ち、三元触媒の正常状態での酸素ストレー
ジ量と比較する。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の発明にかかる内燃機関の触媒
劣化診断装置によると、三元触媒の下流側の排気空燃比
のリッチ・リーンから三元触媒における酸素ストレージ
量の状態を判断し、該判断結果と三元触媒に対する流入
酸素量との相関から、実際の酸素ストレージ量を推定す
るため、三元触媒の酸素ストレージ能力の劣化を、酸素
ストレージ量の低下として定量的に判断でき、以て、劣
化診断を精度良く安定的に行わせることができるという
効果がある。

【００１８】請求項２記載の発明によると、三元触媒に
おける酸素ストレージ量を０から最大量又は最大量から
０にまで変化させるときの三元触媒に対する流入酸素量
から、三元触媒に吸着させることができた酸素量、又
は、三元触媒に吸着されていた酸素量を推定でき、以
て、三元触媒の酸素ストレージ能力の劣化を精度良く診
断できるという効果がある。

【００１９】請求項３記載の発明によると、三元触媒に
流入する酸素量の不足分，過剰分を精度良く推定でき、
以て、三元触媒における酸素ストレージ量を高精度に推
定できるという効果がある。

【００２０】請求項４記載の発明によると、空燃比フィ
ードバック制御の制御点をシフトさせることで、三元触
媒における酸素ストレージ量を０から最大量又は最大量
から０にまで変化させ、このときの三元触媒に対する流
入酸素量から三元触媒における実際の酸素ストレージ量
を推定するので、劣化による酸素ストレージ量の減少を
精度良く診断できるという効果がある。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。実施の形態のシステム構成を示す図２において、
内燃機関１には、エアクリーナ２から吸気ダクト３，ス
ロットル弁４及び吸気マニホールド５を介して空気が吸
入される。

【００２２】吸気マニホールド５のブランチ部には各気
筒毎に燃料噴射弁６が設けられている。前記燃料噴射弁
６は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電停止されて
閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、後述するコントロ
ールユニット12からの噴射パルス信号により通電されて
開弁し、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッシャ
レギュレータにより所定の圧力に調整された燃料を吸気
マニホールド５内に噴射供給する。尚、前記燃料噴射弁
６が燃焼室内に直接燃料を噴射する構成であっても良
い。

【００２３】機関１の燃焼室にはそれぞれ点火栓７が設
けられていて、これにより火花点火して混合気を着火燃
焼させる。そして、機関１からは、排気マニホールド
８，排気ダクト９，三元触媒10及びマフラー11を介して
排気が排出される。前記三元触媒10は、酸素ストレージ
効果を有するものであって、排気成分中のＣＯ，ＨＣを
酸化し、また、ＮＯx を還元して、他の無害な物質に転
換する触媒であり、機関吸入混合気を理論空燃比で燃焼
させたときに両転換効率が最も良好なものとなる。

【００２４】コントロールユニット12は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイスを
含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種の
センサからの検出信号を入力して、後述の如く演算処理
して、燃料噴射弁６等の作動を制御する。

【００２５】前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３
中に熱線式或いはフラップ式などのエアフローメータ13
が設けられていて、機関１の吸入空気流量Ｑに応じた電
圧信号を出力する。

【００２６】また、クランク角センサ14が設けられてい
て、所定ピストン位置毎の基準角度信号ＲＥＦと、単位
角度毎の単位角度信号ＰＯＳとを出力する。ここで、前
記基準角度信号ＲＥＦの発生周期、或いは、所定時間内
における前記単位角度信号ＰＯＳの発生数を計測するこ
とより、機関回転速度Ｎｅを算出することができる。

【００２７】また、機関１のウォータジャケットの冷却
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられている。
更に、前記三元触媒10の上流側となる排気マニホールド
８の集合部には、排気空燃比をリニアに検出する空燃比
センサ16が設けられており、また、前記三元触媒10の下
流側でマフラー11の上流側には、排気空燃比のリッチ・
リーンを検出する酸素センサ（ストイキセンサ）17が設
けられている。

【００２８】ここにおいて、コントロールユニット12に
内蔵されたマイクロコンピュータのＣＰＵは、前記各セ
ンサによって検出される吸入空気流量Ｑと機関回転速度
Ｎｅとに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐを演算する一方、
冷却水温度Ｔｗなどに基づいて前記基本燃料噴射量Ｔｐ
を補正するための各種補正係数ＣＯＥＦを演算設定す
る。

【００２９】また、空燃比フィードバック制御手段とし
ての機能を有するコントロールユニット12は、所定のフ
ィードバック制御条件が成立しているときには、前記基
本噴射量Ｔｐを補正するための空燃比フィードバック補
正係数ＬＭＤを、前記空燃比センサ16で検出される空燃
比が目標空燃比に一致するようにＰＩＤ制御等によって
設定する。

【００３０】尚、酸素センサ17で検出される空燃比のリ
ッチ・リーンに基づいて、前記空燃比センサ16を用いた
空燃比フィードバック制御に補正を加える構成であって
も良い。

【００３１】そして、前記基本燃料噴射量Ｔｐを前記各
種補正係数ＣＯＥＦ，空燃比フィードバック補正係数Ｌ
ＭＤ、更には、バッテリ電圧による補正分Ｔｓなどによ
って補正して最終的な燃料噴射量Ｔｉを求め、該燃料噴
射量Ｔｉに相当するパルス幅の噴射パルス信号を燃料噴
射弁６に所定タイミングで出力する。

【００３２】一方、前記コントロールユニット12には、
図３のフローチャートに示すように、前記三元触媒10の
劣化、特に、酸素ストレージ能力の劣化を診断するため
の診断機能が備えられている。

【００３３】図３のフローチャートにおいて、まず、Ｓ
１では、酸素センサ17で検出される三元触媒10下流側の
排気空燃比（Ａ／Ｆ）がリッチであるかリーンであるか
を判別する。

【００３４】そして、リッチであるときには、Ｓ２へ進
み、前記空燃比フィードバック制御における制御点（Ｆ
／Ｂ点）をリッチ側にシフトさせ、三元触媒10上流側の
空燃比がリッチに制御されるようにする。

【００３５】前記制御点のリッチ側へのシフトは、目標
空燃比のリッチ空燃比への変更、実際の空燃比を検出す
るときの判定レベルの変更、空燃比フィードバック制御
における操作量の変更など、種々の方法で行うことがで
きる。

【００３６】Ｓ３では、前記リッチシフトの結果、酸素
センサ17で検出される空燃比（Ａ／Ｆ）がリッチ側に張
り付くようになったか否かを判別する。リッチ側への張
り付きは、酸素センサ17の出力が最大リッチ出力（最大
リッチ起電力）である状態が所定時間以上継続している
か否かに基づいて判別される。

【００３７】そして、酸素センサ17で検出される空燃比
がリッチ側に張り付くようになるまで、リッチシフト状
態を保持し、リッチ側に張り付くようになってからＳ６
へ進む。

【００３８】一方、Ｓ１で酸素センサ17で検出される空
燃比がリーンであると判別されると、Ｓ４へ進み、前記
空燃比フィードバック制御における制御点をリーン側に
シフトさせ、三元触媒10上流側の空燃比がリーンに制御
されるようにする。

【００３９】そして、Ｓ５では、前記リーンシフトの結
果、酸素センサ17で検出される空燃比（Ａ／Ｆ）がリー
ン側に張り付くようになったか否かを判別し、リーン側
への張り付きが検出されるまで、リーンシフト状態を保
持させる。

【００４０】例えば、酸素センサ17の出力がリッチであ
るときに、三元触媒10の上流側の空燃比をリッチにシフ
トさせると、継続的に酸素不足の排気が三元触媒10に流
入することで、それまでに三元触媒10に吸着されていた
酸素が酸化反応に使用されることで減少し、吸着されて
いた酸素を使い切ると、酸素センサ17で検出される三元
触媒10下流側の排気空燃比はリッチに張り付くことにな
る。逆に、三元触媒10の上流側の空燃比をリーンにシフ
トさせると、継続的に酸素過剰の排気が三元触媒10に流
入することで、三元触媒10に対する酸素の吸着量が増大
し、吸着可能な酸素量が吸着されてしまうと、酸素セン
サ17で検出される三元触媒10下流側の排気空燃比はリー
ンに張り付くことになる。

【００４１】従って、前記Ｓ１〜Ｓ５（初期化手段）の
処理によって、三元触媒10の酸素ストレージ量は、０又
は最大量に初期化されることになる。尚、上記では、酸
素センサ17の検出結果から、リーンシフト・リッチシフ
トのいずれかを選択するようにしたが、予めリーンシフ
トとリッチシフトとのいずれを実行するかを決定してお
いても良い。但し、上記のように、酸素センサ17の検出
結果に応じてシフト方向を選択させるようにすれば、酸
素ストレージ量の変化を少なくでき、初期化に要する時
間を短縮できる。

【００４２】Ｓ３で、酸素センサ17の出力がリッチに張
り付いていると判断されたとき、即ち、三元触媒10にお
ける酸素ストレージ量を０に初期化したときには、Ｓ６
（空燃比反転手段）へ進み、逆に、空燃比フィードバッ
ク制御の制御点をリーンに反転させ、０にまで減少させ
た酸素ストレージ量を、酸素過剰の排気を三元触媒10に
導入させることで増大させるようにする。

【００４３】また、Ｓ５で、酸素センサ17の出力がリー
ンに張り付いていると判断されたとき、即ち、三元触媒
10における酸素ストレージ量を最大量に初期化したとき
には、Ｓ７（空燃比反転手段）へ進み、逆に、空燃比フ
ィードバック制御の制御点をリッチに反転させ、最大量
にまで増大させた酸素ストレージ量を、酸素不足の排気
を三元触媒10に導入させることで減少させるようにす
る。

【００４４】Ｓ８では、空燃比センサ16で検出される三
元触媒10の上流側における排気空燃比の理論空燃比に対
するずれ量と、排気流量に相当する吸入空気流量Ｑとか
ら、酸素過剰分又は酸素不足分を算出し、次のＳ９で
は、前記算出結果を時間積分することで、Ｓ６又はＳ７
で空燃比制御点を反転させてからの酸素過剰分又は酸素
不足分を算出させる（流入酸素量算出手段）。

【００４５】前記酸素過剰分とは、理論空燃比で燃焼さ
せたときに対する酸素の増大分であり、前記酸素不足分
とは、理論空燃比で燃焼させたときに対する酸素の減少
分であり、Ｓ６でリーンシフトさせたときには酸素過剰
分を演算させ、Ｓ７でリッチシフトさせたときには酸素
不足分を演算させる。

【００４６】尚、前述のように、本実施形態では、吸入
空気流量Ｑのデータを排気流量に相当する値として用い
るので、吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ13
が排気流量検出手段に相当する。

【００４７】Ｓ10では、酸素センサ17の出力が、Ｓ６，
Ｓ７でのシフト方向に対応して反転したか否かを判別す
る。具体的には、Ｓ６で空燃比制御点をリーン側にシフ
トさせた場合には、酸素センサ17の出力がリッチからリ
ーンに反転したか否かを判別させ、Ｓ７で空燃比制御点
をリッチ側にシフトさせた場合には、酸素センサ17の出
力がリーンからリッチに反転したか否かを判別させる。

【００４８】例えばＳ２で空燃比をリッチシフトさせ
て、三元触媒10における酸素ストレージ量を０にしてか
ら、Ｓ６で空燃比をリーンシフトさせた場合には、酸素
過剰の排気が三元触媒10に流入するが、三元触媒10が酸
素を吸着できる間は、三元触媒10下流側の排気空燃比は
リーンに反転せず、三元触媒10の酸素ストレージ量が最
大量となって酸素をそれ以上吸着できなくなると、三元
触媒10下流側の空燃比がリーンに反転することになる
（図４参照）。

【００４９】逆に、三元触媒10に最大量の酸素を吸着さ
せてから空燃比をリッチにシフトさせた場合には、酸素
不足の排気が三元触媒10に流入することで、三元触媒10
に吸着されていた酸素が酸化反応に供され、三元触媒10
に吸着されていた酸素を使い切って酸素を補うことがで
きなくなると、三元触媒10下流側の空燃比がリッチに反
転することになる。

【００５０】Ｓ10で、酸素センサ17の出力が反転したこ
とが判別されると、Ｓ11へ進み、反転時までに積分され
た酸素過剰分又は不足分、即ち、三元触媒10に吸着され
た酸素量又は三元触媒10から放出された酸素量と、三元
触媒10の初期状態での最大吸着量に応じて予め設定記憶
しておいた基準酸素量とを比較する。

【００５１】そして、前記基準酸素量よりも酸素過剰分
又は不足分の積分結果が多い場合には、三元触媒10に劣
化が生じていないものと判断し、Ｓ12へ進んで、三元触
媒10の正常判定を行う。

【００５２】一方、酸素過剰分又は不足分の積分結果が
基準酸素量以下であるときには、三元触媒10の酸素スト
レージ能力の劣化によって吸着できる酸素量が減少して
いるものと判断し、Ｓ13（劣化診断手段）へ進んで、三
元触媒10の劣化判定を行う。Ｓ13で三元触媒10の劣化判
定を行ったときには、劣化発生を警告灯などで警告する
と良い。

【００５３】酸素ストレージ量を０から最大量にまで増
大変化させる場合は、酸素過剰分が三元触媒10に吸着さ
れ、それ以上に吸着できなくなったときに、酸素センサ
17の出力が反転することになるから、反転時点までに積
分された酸素過剰分は、三元触媒10に吸着された酸素量
（酸素ストレージ量）を示すことになり、該酸素ストレ
ージ量が基準酸素量（基準酸素ストレージ量）よりも少
ない場合には、酸素ストレージ能力が劣化したために、
酸素ストレージ量が減少したものと判断する。

【００５４】また、酸素ストレージ量を最大量から０に
まで減少変化させる場合は、酸素不足分だけ三元触媒10
に吸着されていた酸素が減少し、酸素ストレージ量が０
になったときに酸素センサ17の出力が反転することにな
るから、反転時点までに積分された酸素不足分は、三元
触媒10に吸着されていた酸素量（酸素ストレージ量）を
示すことになり、該酸素ストレージ量が基準酸素量（基
準酸素ストレージ量）よりも少ない場合には、酸素スト
レージ能力が劣化したために、酸素ストレージ量が減少
したものと判断する。

【００５５】上記のように、本実施形態の劣化診断によ
ると、三元触媒10において吸着可能な酸素量を検出し
て、初期状態の吸着可能量と比較することができるの
で、酸素ストレージ能力を定量的に判断でき、酸素スト
レージ能力の劣化を高精度に診断できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項４の発明にかかる劣化診断装置の基本構
成を示すブロック図。

【図２】実施の形態のシステム概略図。

【図３】実施の形態における劣化診断制御を示すフロー
チャート。

【図４】実施の形態における劣化診断の特性を示すタイ
ムチャート。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ６ 燃料噴射弁 10 三元触媒 12 コントロールユニット 13 エアフローメータ 14 クランク角センサ 16 空燃比センサ 17 酸素センサ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA24 DA04 EB14 EB15 FA08 FA20 FA30 FA33 FA38 3G091 AA17 AA23 AA24 AA28 AB03 BA14 BA15 BA19 BA33 CB02 DA01 DA02 DB04 DB05 DB06 DB07 DB10 DB13 DC01 EA01 EA05 EA16 EA21 EA30 EA31 EA34 FB10 FB11 FB12 HA36 HA37 3G301 JB09 LB02 MA01 MA12 NA03 NA04 NA05 NC01 ND06 NE13 NE15 NE16 NE17 PA01Z PD03Z PD04Z PD09A PD09Z PE01Z PE04Z PE08Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の排気通路に介装される酸素スト
   レージ能力を有する三元触媒の劣化を診断する触媒劣化
   診断装置であって、 前記三元触媒下流側の排気空燃比のリッチ・リーンと、
   前記三元触媒に対する流入酸素量との相関から前記三元
   触媒の酸素ストレージ能力の劣化を診断することを特徴
   とする内燃機関の触媒劣化診断装置。
2. 【請求項２】前記三元触媒の下流側の排気空燃比がリッ
   チ又はリーンに張り付いている状態から、該下流側の排
   気空燃比を反転させるべく前記三元触媒の上流側の排気
   空燃比をリーン又はリッチに制御し、該上流側の排気空
   燃比の制御を開始してからの前記三元触媒に対する流入
   酸素量の過剰分又は不足分を積算し、前記下流側の排気
   空燃比がリーン又はリッチに反転した時点の前記積算値
   が基準値以下であるときに、前記三元触媒の酸素ストレ
   ージ能力の劣化発生を診断することを特徴とする請求項
   １記載の内燃機関の触媒劣化診断装置。
3. 【請求項３】前記流入酸素量の過剰分又は不足分を、前
   記三元触媒の上流側の排気空燃比の理論空燃比からのず
   れ量と排気流量とから算出することを特徴とする請求項
   ２記載の内燃機関の触媒劣化診断装置。
4. 【請求項４】内燃機関の排気通路に介装される酸素スト
   レージ能力を有する三元触媒の劣化を診断する触媒劣化
   診断装置であって、 前記三元触媒の上流側の排気通路に介装され、排気空燃
   比をリニアに検出する空燃比センサと、 該空燃比センサで検出される空燃比を目標空燃比に一致
   させるべく機関の燃焼混合気の空燃比をフィードバック
   制御する空燃比フィードバック制御手段と、 該空燃比フィードバック制御手段による空燃比フィード
   バック制御の制御点をリッチ又はリーンにシフトさせる
   初期化手段と、 前記三元触媒の下流側の排気通路に介装され、排気空燃
   比がリッチかリーンかを検出する酸素センサと、 前記初期化手段による制御点のシフトを行ってから前記
   酸素センサで検出される排気空燃比がリッチ又はリーン
   に張り付いたことに基づいて、前記空燃比フィードバッ
   ク制御手段による空燃比フィードバック制御の制御点を
   リーン又はリッチに反転させる空燃比反転手段と、 機関の排気流量を検出する排気流量検出手段と、 前記空燃比反転手段による制御点の反転を行ってからの
   前記三元触媒に対する流入酸素量の過剰分又は不足分
   を、前記空燃比センサで検出される排気空燃比の理論空
   燃比に対するずれ量と前記排気流量検出手段で検出され
   る機関の排気流量とから算出して積算する流入酸素量算
   出手段と、 前記空燃比反転手段による制御点の反転に対応して前記
   酸素センサで検出される排気空燃比が反転したときに、
   それまでに前記流入酸素量算出手段で積算された流入酸
   素量の過剰分又は不足分と予め記憶された基準酸素量と
   を比較して、前記三元触媒の酸素ストレージ能力の劣化
   を診断する劣化診断手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の触媒劣
   化診断装置。